Konfokalmikroskop zur Echtzeit-Bildgebung

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Elementare Ca2+-Signale, wie Ca2+-sparks und -puffs, bilden die Grundlage der meisten zellulären Kalziumsignale. Ihre Beteiligung bei physiologischen wie pathophysiologischen Vorgängen ist weitgehend unbekannt. Eine mögliche Rolle von cPKCs beim Auslesen solcher lokaler Kalziumsignale wurde von uns kürzlich gezeigt. Das hier beantragte Mikroskopsystem erlaubt es uns zusammen mit einem bereits vorhandenen Lasersystem durch den Einsatz von “caged compounds“ mittels diffraktions-limitierter 2-Photonen Photolyse (TPP) artifizielle Ca2+-Signale in Raum (Ort), Zeit (Dauer) und Amplitude (Energie) kontrolliert in lebenden Zellen zu erzeugen. Studien möglicher nachfolgend geschalteter cPKC Translokationen und Phosphorylierungsereignisse können dann manipulativ (z. B. mithilfe genetisch veränderter cPKC-Isoformen) untersucht werden. Hierfür ist eine sehr hohe konfokale Bildwiederholrate (>100Hz) notwendig, da die erzeugten Kalziumsignale und resultierenden Zellantworten im Sub-Sekunden Zeitmaßstab stattfinden. Aufgrund solcher schnellen Zellantworten muss Bildaufnahme und Photolyse simultan erfolgen. Weiterhin soll die molekulare funktionelle Interaktion zwischen InsP3R und RyR in Myozyten des Maus- und Rattenherzens unter physiologischen wie auch pathophysiologischen Bedingungen mittels TPP von caged InsP3 untersucht werden. Dieser Kolokalisation wird eine zentrale Rolle bei der Initiierung und Manifestation von kardialen Arrhythmien und anderen Pathologien zugesprochen. Das hier beantragte konfokale Messsystem mit seinem schnellen Scan-Mechanismus (einem resonierenden Spiegeln) entspricht zusammen mit einem bereits vorhandenen zweiten schnellen, randomisierbaren Strahlpositioniermechanismus allen notwendigen Anforderungen.